2022年无机及分析化学第三章答案说课材料.pdf

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1、此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流第 3 章3. 673 K 时，将 0.025 mol COCl2(g) 充入 1.0L 容器中，当建立下列平衡时：有 16% COCl2解离。求此时的K。解：由反应式第二解法： 由反应式 : COCl2(g) ? CO(g) Cl2(g) n平： 0.025(1-16 ) 0.02516 0.025160.021 mol0.021 mol0.004 mol PCOCl2(g)(n COCl2(g) RT)/V总(0.021 mol8.315 kPa LK-1mol-1673K)/1.0 L117.52 kPa PCO(g)(n CO(

2、g) RT)/V总(0.004 mol8.315 kPa LK-1mol-1673K)/1.0 L22.38 kPaPCl2(g)(n Cl2(g) RT)/V总(0.004 mol8.315 kPa LK-1mol-1673K)/1.0 L22.38 kPaPPClCO2COClPP2PCOCl2COCl2PPP2-122.38 22.3811P117.52100P11100K= =4.262=0.042620.043（）（）（）答：此时的K约为 0.043 。4. 298 K 时，向 1.00L 烧瓶中充入足量的N2O4，使起始压力为100Kpa,一部分 N2O4分解为 NO2，达平衡后总

3、压力等于 116Kpa。计算如下反应的K。解：第一解法： P始100 kPa 0 kPa P平衡 100-X kPa 2X kPa P总=PN2O4+PNO2=100-X+2X=116（kPa） X=16 Kpa PNO2=2X=32 Kpa PN2O4=100-X=84 Kpa 2NO222-NO2N2O4N2O41321PK=P84100P1 =12.19=0.12190.12100PPPPgg（2 1）1（）（）（）（）（）（答：该反应的K为 0.12 COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)K=PCOP?PCl2PPCOCl2P=nCORTV?V

4、nClRTnCOCl2RTV?( )2-1p1=nCO? nCl2nCOCl2?RTV?1p=(0.160.025)28.314 6370.025 (1-0.16) 10-3?1013251=0.043N2O4(g)2NO2(g)N2O4(g)2NO2(g)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流第二解法：n始=(PV) (RT)=(100kPa 10L) (8.315kPaLK-

5、1mol-1298K)=0.4036 mol n平，总=(PV) (RT)=(116kPa 10L) (8.315kPaL K-1mol-1298K)=0.4681 mol 242N OgNOg?（ ）2（ ）又 n平，总：(0.0406-X) mol 2X mol n平，总=(0.04036-X) mol 2X mol= (0.04036 X) mol =0.4681 mol 解： X= (0.4681-0.04036) mol =0.0645 mol n平， N2O4=(0.04036-X) mol = (0.04036-0.0645) mol =0.3391 mol n平， NO2=2X

6、 mol = 2 0.0645 mol =0.1290 mol P平， N2O4=( nRT) (V总)=(0.3391 mol8.315kPaL K-1mol-1298K) (10L)=84.02kPa 84kPa P平，NO2=( nRT) (V总)=(0.1290 mol8.315kPaL K-1mol-1298K) (10L)=31.96kPa 32kPa 2NO222-NO2N2O4N2O41321PK=P84100P1 =12.19=0.12190.12100PPPPgg（ 2 1）1（）（）（）（）（）（答：该反应的K为 0.12 8反应2222Cl ( )2( )4( )( )

7、gH O gHCl gOg?1114.4rHkJ mol当该反应达到平衡后，进行左边所列的操作对右边所列的数值有何影响（操作中没有注明的，是指温度不变，体积不变）？(1)增大容器体积n(H2O) (2) 加 O2n (H2O) (3) 加 O2 n(O2) (4) 加 O2n(HCl) (5) 减小容器体积n(Cl2) (6) 减小容器体积P(Cl2) (7) 减小容器体积K(8) 升高温度K(9) 升高温度P(HCl) (10)加 N2n(HCl) (11)加催化剂n(HCl) 解：依据2222Cl ( )2( )4( )( )gH O gHCl gO g?1114.4rHkJ mol由勒夏

8、特列原理（即平衡移动原理）得：(1) n(H2O)减小。 （总摩尔数增加的方向移动，即向增大总压力的方向移动）。(2) n (H2O)增大。 （O2摩尔数减少的方向移动，即向减少产物的方向移动）。(3) n(O2) 增大。 （开始向 O2摩尔数减少的方向移动，当达到新的平衡后n（O2）的总量增大） 。(4) n(HCl) 减小。 （向减少产物的方向移动，即HCl 摩尔数减少的方向移动） 。(5) n(Cl2) 增大。 （向减小总压力的方向移动，即向总摩尔数减少的方向移动）。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - -

9、 - - -第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流(6) P(Cl2) 增大。 （向总摩尔数减少的方向移动，即向n(Cl2)增多、 P(Cl2)分压力增大的方向移动） 。(7) K不变。 （K是温度的函数，与物质的量和压力无关。）(8) K增大。 ( 该反应rH=114.4kJ mol-1，是吸热反应，2r12KHln=-KRTT111（）升高温度 K增大）。(9) P(HCl) 增大。 ( 该反应rH=114.4kJ mol-1, 是吸热反应 ;升高温度时，向吸热方向，即向右移动）。(10) n(HCl) 不

10、变。 (N2很稳定 , 不与其他气体反应, 不影响其他气体的分压, 即不影响其他气体的摩尔数) 。(11) n(HCl) 不变。 ( 催化剂只能缩短达到平衡所需的时间,不能改变平衡常数和平衡状态) 。10. PCl5热分解反应式为532( )( )( )PClgPClgClg?在 10L 密闭容器内充入2.0mol PCl5,700K 时有 1.3mol PCl5分解，求该温度下的K。若在该密闭容器内再充入 1.0mol Cl2，PCl5分解百分率为多少？解： （1）532( )()( )PClgPClgClg?n始：2.0 mol 0 mol 0 mol n平： (2.0-1.3) mol

11、1.3 mol 1.3 mol PCl5PCl5nRTP=V总；PCl3PCl3nRTP=V总；Cl2Cl2nRTP=V总PCl3Cl2PCl3Cl2PCl5PCl5-PCl3Cl2PCl3Cl2PCl5PCl5-1-1nRT nRTVVPP11K=nRTPPPVVnRT nRTnnRT11 =VVnRTVnPP1.3mol 1.3mol 8.315kPa L Kmol700K1 =10L0.70mol100kPaggggg总总总（2 1）总总总总（）（）（）（）（） =14.05141（2）532( )()( )PClgPClgClg?n始：0.70 mol 1.3 mol (1.3+1.0

12、) mol n平： (0.70+) mol (1.3-)mol (2.3- ) mol PCl3Cl2PCl3Cl2PCl5PCl5-PCl3Cl2PCl3Cl2PCl5PCl5-1-1nRTnRTVVPP11K=14=nRTPPPVVnRTnRTnnRT11 =VVnRTVnPP(1.3-X)mol(2.3-X)mol8.315kPa LKmol700K =10L(0.70+gggg总总总（2 1）总总总总（）（）（）（）1X)mol100kPag1（）解： X= ？-1-11(1.3-X)mol(2.3-X)mol8.315kPa L Kmol700K100kPag=14 10L(0.70

13、+X)mol精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流整理： (1.3-X ) (2.3-X)8.315 7000.01=14 10(0.70+X) (2.99-1.3X-2.3X+X2) 58.21=98+140X 174.0-75.67X-133.88X+58.21X2=98+140X 移项： 58.21X2-349.6X+76=0 （一元二次方程）221,2( 349.6)(

14、349.6)458.217642258.21bbacXa349.6122220 17696116.4349.6104524116.4349.6323.3116.4X1=5.78（mol）不合理，舍弃。X2=0.2259（mol）平衡时： nPCl5=0.70+X=0.70+0.2259=0.9259（mol）PCl5的分解率 =2-0.9259100%=53.71%54%2.0(依据题的条件，保留两位有效数字)答：该温度下的K为 14 。若在该密闭容器内再充入1.0mol Cl2，PCl5分解百分率为54% 。13 已知反应在 749K 时 K=6.5，今若需 90%CO 转化为 CO2，问

15、CO 和 H2O 要以怎样的物质的量比相混合？解：设 CO 为 1.0 mol，H2O 为 x mol 222CO(g)+H O(g)CO (g)+H (g)? n始: 1.0 x 0 0 n平: 1-0.90 x-0.90 0.90 0.90 CO2H22(22)CO2H2CO2H2COH2OCOH2OCOH2OnRT nRTVVPPnn111(0.90)K =()()()16.5nRT nRTPPnn0.10 (0.90)PPPVVxggg总总总总(0.90)2=( 0.10 x-0.090) 6.5 0.65x-0.585=0.81 x=(0.810.585) 0.65=2.146 2.

16、1答： CO(g) 和 H2O(g) 物质的量的混合比为：CO(g)：H2O(g)=1.0:2.1 17. 在 298K 时，用以下反应进行实验，得到的数据列表如下：求： (1) 反应速率方程； (2)速率常数；CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) S2O8(aq)+2 I-(aq)=2SO4(aq)+I2(aq)2-2-实验序号c(S2O8)/(mol L-1) c(I-)/ )/(mol L-1) v/(mol ?L-1?min-1) 2-(1) 1.010-41.010-20.65 10-6(2) 2.010-41.010-21.30 10-6(3) 2.010-40.5 1

17、0-20.6510-6精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流 (3)求 c(S2O82-)=5.0 10-4mol?L-1,c(I-1)=5 10-2mol?L-1时的反应速率。解：设 x、y 分别对于 S2O82-和 I-1的反应常数，则反应速率为2-S2O8v=kccxyI(1)保持 c(S2O82-) 不变 , c(I-1) 减小一半，反应速率减小一半，可判断y=1 保持

18、c(I-1) ，c(S2O82-) 加大一倍，则反应速率增加一倍，x=1 2-S2O8v=kccI第二种解法： 把各组实验数据代入假设的x、y 反应速率方程中：(1)0.65 10-6molL-1min-1=k1.0 10-4molL-1x 1.0 10-2molL-1y(2)1.30 10-6molL-1min-1=k2.0 10-4molL-1x 1.0 10-2molL-1y (3)0.65 10-6molL-1min-1=k2.0 10-4molL-1x 0.50 10-2molL-1y 用(2) (1) ：61141611411.3010min2.0100.65 10min1.010

19、 xxmolLmol Lmol Lmol L即22x；1x用(2) (3) ：61121611211.3010min1.0100.65 10min0.5010yymolLmolLmol Lmol L即22y；1y2-S2O8v=kccI(2) 求速率常数k：把任意一套实验数据代入反应速率方程式中，(3) V=0.65510-45.0 10-2=1.6 10-5(mol ?L-1?min-1) 答： .。 .。 .。23. 反应 C2H5Br(g)=C2H4(g)+HBr(g) 在 650 K 时 k 这 2.0 10-5s-1, 在 670K时 k 为 7.0 10-5s-1。求 690K时的

20、 k。解： T1=650K k1=210-2s-1 T2=670K k2=7.0 10-5s-1又由：2211121211ln()().(319)aaEEkTTkRTTRTT导出：122211lnaRTTkETTk31151122512118.315 106506707.0 10lnln6706502.0 10aRTTkkJ molKKKSETTkKKS111181.1ln3.5181.11.253226.9kJ molkJ molkJ molK=CS2O82-CI-1V=1.010-4mol?L-11.010-2mol?L-10.6510-6mol ?L-1?min-1=0.65mol-1?

21、L?min-1精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流若设 T1=670K k1=7.0 10-5s-1 T2=690K k2=？则：122131112226.9690670ln()()6706908.31510aEkTTkJ molkRTTkJ mol202728827288 0.00004326 1.18046230021kk=3.254 k2=3.254k1=3.2547.0

22、 10-5=2.278 10-42.3 10-4(s-1) 第二种算法： 若设 T1=650K k1=2.0 10-5s-1 T2=690K k2=？则：122131112226.9690650ln()()6506908.31510aEkTTkJ molkRTTkJ mol402728827288 0.000089192.43444850021k=11.40kk2=11.40k1=11.402.0 10-5=2.280 10-42.3 10-4(s-1) 答： 690K 时的 k 为 2.3 10-4(s-1) 。25. 在 773K 时进行合成氨反应，用Fe 作催化剂可使反应的活化能从254

23、 kJ ?mol-1降到 146 kJ ?mol-1。假设使用催化剂不影响“指前因子”，试计算使用催化剂时反应速率增加的倍数。解：设未加催化剂速率常数为k1, 活化能为 Ea1加催化剂后速率常数为k2, 活化能为 Ea2。由于催化剂不影响“指前因子”A，11klnln.(1)k EaARTA22klnln.(2)kEaARTA(2)-(1)得：1112211231111k254146108n.16.80k8.315107736.427EaEaEaEakJ molkJ molkJ molRTRTRTkJ molKKkJ mol7721k1.98 102.0 10k答：使用催化剂时反应速率增加的倍数为2.0 107倍。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - - -